Busca avançada
Ano de início
Entree

Formulação de Hamilton (Jacobi) do setor escuro do universo e estudos contextualizados em cosmologia quântica e não-comutatividade

Processo: 12/03561-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de setembro de 2012
Vigência (Término): 31 de agosto de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Extragaláctica
Pesquisador responsável:Alex Eduardo de Bernardini
Beneficiário:Alex Eduardo de Bernardini
Anfitrião: Orfeu Bertolami Neto
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade do Porto (UP), Portugal  
Assunto(s):Cosmologia (astronomia)   Energia escura   Equações de Hamilton-Jacobi

Resumo

Em primeira análise, introduziremos uma formulação generalizada do procedimento de Hamilton (Jacobi) que permita explorar a formulação campística (escalar, taquiônica, Thomas-Fermi, Born-Infeld generalizada, etc.) do fluído correspondente ao setor escuro do Universo acoplado a um elemento generalizado do inventório cósmico (bárions, neutrinos e radiação) com característica de fluido isentrópico. Em particular, pretendemos aplicar esta formulação ao modelo do gás generalizado de Chaplygin (GCG). Este corresponde a uma classe derivada de um modelo generalizado de D-branas que, a partir de uma Lagrangiana aproximada de Thomas-Fermi, leva a uma representação na forma de uma Lagrangiana generalizada de Born-Infeld, para a qual a dinâmica seria descrita em termos de campos taquiônicos “generalizados”. A aplicação da forma generalizada deste formalismo permite investigarmos algumas variações das formulações do setor escuro segundo a Lagrangiana de Thomas-Fermi bem como segundo a Lagrangiana generalizada de Born-Infeld, para as quais uma dualidade pode ser estabelecida. Na eventualidade de considerarmos um universo com o inventório cósmico composto por um fluido isentrópico generalizado e um elemento do setor escuro descrito por uma Lagrangiana de campo, qualquer que seja o campo, nossos estudos preliminares indicam que é sempre possível estabelecer uma dualidade descritiva com uma Lagrangiana de campo escalar real. Desta forma, através da construção do problema segundo Hamilton-Jacobi, qualquer que seja a Lagrangiana, é possível obter uma formulação de primeira ordem para o estudo dos campos e potenciais através dos quais se pode determinar a dinâmica do setor escuro do Universo. Em se tratando de problemas correlatos a este formalismo, e não necessariamente restritos ao cenário do gás de Chaplygin,poderemos determinar as condições para a formação de estruturas aglomeradas, as imediatas consequências sobre a estabilidade na propagação de perturbações, e as delimitações sobre as condições (de {\em slow-roll}) inflacionárias do modelo. Paralelamente, dentro da colaboração iniciaremos a investigação de extensões da mecânica quântica não-comutativa no espaço de fases e suas aplicações na formulação quântica campística da cosmologia, onde a não-comutatividade pode ser relevante para a seleção de possíveis estados iniciais do Universo. Em geral, assume-se a não-comutatividade do espaço-tempo como uma característica inerente da gravitação quântica, de tal modo que seus efeitos seriam relevantes apenas a energias da ordem das do início do Universo. Considera-se, então, a possibilidade de se investigar o papel da geometria não-comutativa no contexto da cosmologia quântica, de certa forma, como uma extensão da mecânica quântica não-comutativa. Boa parte da literatura recente, no que concerne à descrição de estágios iniciais do Universo, e da correspondência com o setor escuro, envolvem uma descrição segundo soluções preponderantemente numéricas da equação de Wheeler-De Witt. Pretendemos investigar se, de alguma forma, a descrição do problema no espaço de variáveis comutativas (que mapeia segundo Seiberg-Witten o espaço de variáveis não-comutativas), permite alguma abordagem simplificada segundo a formulação Hamiltoniana, nos mesmos moldes em que utilizamos para o universo de FRW, resguardando, obviamente, as particularidades da métrica de ADM. (AU)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BASTOS, CATARINA; BERNARDINI, ALEX E.; BERTOLAMI, ORFEU; DIAS, NUNO COSTA; PRATA, JOAO NUNO. Robertson-Schrodinger-type formulation of Ozawa's noise-disturbance uncertainty principle. Physical Review A, v. 89, n. 4 APR 22 2014. Citações Web of Science: 18.
BERNARDINI, A. E.; BERTOLAMI, O. The Hamiltonian formalism for scalar fields coupled to gravity in a cosmological background. ANNALS OF PHYSICS, v. 338, p. 1-20, NOV 2013. Citações Web of Science: 5.
BASTOS, CATARINA; BERNARDINI, ALEX E.; BERTOLAMI, ORFEU; DIAS, NUNO COSTA; PRATA, JOAO NUNO. Entanglement due to noncommutativity in phase space. Physical Review D, v. 88, n. 8 OCT 10 2013. Citações Web of Science: 19.
BERNARDINI, A. E.; BERTOLAMI, O. Equivalence between Born-Infeld tachyon and effective real scalar field theories for brane structures in warped geometry. Physics Letters B, v. 726, n. 1-3, p. 512-517, OCT 2013. Citações Web of Science: 16.
BERNARDINI, A. E. Cosmological neutrino entropy changes due to flavor statistical mixing. EPL, v. 103, n. 3 AUG 2013. Citações Web of Science: 1.
BERNARDINI, A. E.; BERTOLAMI, O. Probing phase-space noncommutativity through quantum beating, missing information, and the thermodynamic limit. Physical Review A, v. 88, n. 1 JUL 1 2013. Citações Web of Science: 25.
RODRIGUES, M. G.; BERNARDINI, A. E. ACCRETION OF NONMINIMALLY COUPLED GENERALIZED CHAPLYGIN GAS INTO BLACK HOLES. INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS D, v. 21, n. 9 SEP 2012. Citações Web of Science: 5.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.